学案《化学反应速率和化学平衡》(共4页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上化学反应速率和化学平衡.【课标要求】(1)知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。(2)知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。(3)通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。(4)通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产生活和科学研究领域中的重大作用。.【考试大纲】(1)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。(2)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。(3)了解化学反应的可逆性。(4)了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。(5)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。(6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。.【考点强化例析】一、本章基础知识构建【例1】500时，将1molN2和3molH2通入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：N2（g）+ 3H2(g)2NH3(g)；H<04min后反应达到平衡，此时NH3体积分数为25%。（1）求平衡时：n(N2)= mol ， n(H2)= mol ， n(NH3)= mol ，c(N2)= , x(N2)= ；平衡时，N2的转化率= ，H2的转化率= 。（2）怎样表示该反应的反应速率？求4min内平均反应速率v(N2)、v(NH3)。 (3) 实验测得在四个不同时刻的反应速率数值，其中最快的是（ ） A v(NH3)=0.15mol·L-1·min-1 B v(N2)=0.1mol·L-1·min-1 C v(H2)=0.2mol·L-1·min-1 D v(NH3)=2.5×10-3mol/(L·s) （4）当N2物质的量减少为0.8mol时，反应时间为 （5）为加快该反应速率，可采取哪些措施？ （6）在该反应条件下，请画出下面两种不同起始状态时v-t图像 n(N2)=1mol, n(H2)=3mol n(N2)=0.1mol, n(H2)=0.3mol,v(NH3)=1.8mol(7) 下列哪些情况，说明该反应已达化学平衡？ A 在相同时间内每消耗0.1molN2同时生成0.2molNH3 B 在单位时间内正反应每消耗0.1N2时，逆反应消耗0.2molNH3 C v正（N2）=v逆（NH3） D v正（N2）=1/2v逆（NH3）E 混合气体总物质的量不变 F 混合气体密度不变 G 混合气体平均摩尔质量不变 H 混合气体压强不变(8)其它条件不变时，改变温度，对正反应和逆反应速率影响程度相同吗？ 其它条件不变时，改变压强，对正反应和逆反应速率影响程度相同吗？在其它条件不变时，向该平衡混合物中再充入0.3molN2、0.9molH2、0.4molNH3，平衡移动吗？在其它条件不变时，向该平衡混合物中充入Ar使压强增大，平衡移动吗？为什么？若保持恒温恒压时充入Ar呢？请在下列图示中，分别画出t2时刻降低NH3浓度、降低温度、增大压强、加入催化剂，t3时达到平衡的图像。（9）若起始条件相同，在绝热的密闭容器中进行该反应，平衡时，N2转化率 40%； 若起始条件相同，在恒温恒压的密闭容器中进行该反应，平衡时，N2转化率 40%； 若其它条件不变，将起始时，H2物质的量增加为4mol，则平衡时，N2转化率 40%； 若其它条件不变，将1.5molN2与4.5molH2通入该容器中反应，则平衡时，N2转化率 40%。（10）500时，将2molNH3通入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应，平衡时，NH3的转化率为多少？（11）若4min达到平衡状态时，H2转化率是50%该温度下的平衡常数K= （用分数表示）；欲使K增大，可以采取的措施是 。（12）目前，工业上合成氨的适宜条件是：温度： ，压强： ，催化剂： ， 将反应后的混合物冷却，NH3分离出来后，未反应的N2和H2 使用。（13）该反应要使用催化剂，下列关于催化剂的说法正确的是 A温度越高，催化剂的催化效果越好 B汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放 C催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变 D锌与盐酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快反应速率，但硫酸铜不作催化剂二、化学反应速率计算、图表、影响因素：【例2】在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题： （1）与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是： _ ；_ ；（2）实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_；（3）该反应的_0，判断其理由是_。（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：实验：=_；实验：=_。【例3】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：（1）上述实验中发生反应的化学方程式有_；（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_；（3）实验室中现有Na2SO4、Mg2SO4、Ag2SO4、K2SO4等4中溶液，可与实验中CuSO4溶液起相似作用的是_；（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_,_（答两种）；（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF4mol/LH2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H20/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计，其中：V1=        ，V6=       ，V9=        ；反应一段时间后，实验A中的金属呈      色，实验E中的金属呈      色；该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_。三、化学平衡状态的判定、平衡的移动：【例4】已知:2A2(g)+B2(g) 2C3(g)；H=-a kJmol-1 (a0), 在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2，在500时充分反应达平衡后C3的浓度Wmol/L，放出热量bkJ.比较a _b (填 “”“”“”)若在原来的容器中，只加入2mol C3 ，500 时充分反应达到平衡后，吸收热量cKJ，C3浓度_ w mol/L (填 “”“”“”)，a、b、c 之间满足何种关系：_（用代数式表示）能说明该反应已经达到平衡状态的是（ ）a. v(C3)=2v(B2)             b. 容器内压强保持不变c. v逆（A2）=2v正（B2）    d. 容器内的密度保持不变为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的操作是_.a.及时分离出C3气体    b.适当升高温度    c.增大B2的浓度   d.选择高效的催化剂若将上述容器改为恒压容器（反应前体积压强相同），起始时加入2mol A2 和1mol B2， 500时充分反应达平衡后，放出热量d kJ ，则d _ b (填 “”“”“”)，理由是_【例5】下列叙述中能肯定判断某化学平衡发生移动的是（ ）A、混合物中各组分的浓度改变B、混合体系中气体密度发生变化C、正、逆反应速率改变D、反应物的转化率改变四、化学反应速率和平衡图像【例6】对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0，下列研究目的和示意图相符的是ABCD研究目的压强（p）对反应的影响（p2>p1）压强（p）对平衡常数的影响温度（T）对反应的影响温度（T）对反应的影响（T2>T1）示意图【例7】根据下列有关图象，说法正确的是A由图知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的H0B由图知，反应在t6时，NH3体积分数最大C由图知，t3时采取降低反应体系压强的措施D在10L容器、850时反应，由图知，到4min时，反应放出51.6kJ的热量【例8】取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) H<0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是【例9】右图是某反应体系中的三种气态物质M、N、P的浓度随时间的变化情况，则下列判断不正确是A该反应的化学方程式可表达为2M+N2PB在反应时间为20min25min之内，物质M的反应速率为0.002mol/(L·min)C当反应时间为20min时，曲线开始发生变化的原理可能是由于增大压强引起的D反应在10min达到化学平衡状态，若曲线的变化是由于升温造成的（其它条件不变），则该反应的正反应一定为吸热反应【例10】化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是A2.5 mol·L1·min1和2.0 mol·L1B2.5 mol·L1·min1和2.5 mol·L1C3.0 mol·L1·min1和3.0 mol·L1D5.0 mol·L1·min1和3.0 mol·L1五、平衡常数有关计算、理论在工业生产中的应用：【例11】氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。（1）已知：HH键能为436 kJ/mol，N N键能为945 kJ/mol，NH键能为391 kJ/mol。写出工业合成氨反应的化学方程式 ；由键能计算说明此反应是 反应（填“吸热”或“放热”），合成氨反应（消耗1molN2 时）的H = 。（2）恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1 mol N2和2.6 mol H2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：时间/min51015202530c(NH3)/(mol/L)0.080.140.180.200.200.205min内，用N2浓度的变化表示的反应速率为 ，此条件下该反应的化学平衡常数K= ；反应达到平衡后，保持温度、容积不变，若向平衡体系中加入0.4 mol N2 、 1 mol H2和0.2 mol NH3 ，化学平衡将向 方向移动（填“正反应”或“逆反应”）。（3）氨是氮肥工业的重要原料。某化肥厂生产铵态氮肥(NH4)2SO4的工艺流程如下： 向沉淀池中加入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因是 。操作的名称是 。 煅烧炉中产生的固态副产品为 ，生产流程中能被循环利用的物质X为 。【例12】工业上生产硫酸时，利用催化氧化将SO2转化为SO3是一个关键步骤。（1）某温度下，SO3（g）SO2（g）12O2（g）；H= +98 kJ·mol1。开始时在100L的密闭容器中加入4.0mol SO2(g)和10.0molO2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196 kJ，该温度下平衡常数K= 。（2）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）O2（g）2SO3（g）达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是 。A保持温度和容器体积不变，充入2mol SO3 B保持温度和容器体积不变，充入2mol N2C保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2D保持温度和容器内压强不变，充入1mol SO3 E升高温度 F移动活塞压缩气体（3）某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式 。（4）若通入H2O的速率为13.4mL·min-1 ，为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则左侧SO2的流入速率（标准状况）应为 L·min-1六、等效平衡【例13】在一个固定容积的密闭容器中, 保持一定的温度, 在一定条件下进行以下反应: A(气) + 2B(气) 3C(气), 已知加入1mol A和3mol B, 生成了amol C:(1) 达到平衡时C在反应混合气体中的百分含量是 _(用含有a的关系式表示)(2)在相同的实验条件下, 若在同一个容器中改为加入2mol A和6mol B, 达到平衡后, C的物质的量为 _ mol, 此时C的百分含量 _(增大、减小、不变)(3)在相同实验条件下, 若在同一容器中加入2mol A和8mol B, 若要求平衡后C在混合气体中的百分含量保持不变, 则还应该加入C _ mol(4)在同一个容器中加入nmol A和3nmol B, 则平衡时C的物质的量为m mol, 若改变实验条件, 可以使C的物质的量在m 2m之间变化, 那么, n与m的关系是 _(用含有n和m的关系式表示.)【例14】在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2（g）+ 3H2(g)2NH3(g)；H=-92.4kJ·mol-1）容器甲乙丙反应物投入量1mol N2、3mol H22mol NH34mol NH3NH3的浓度（mol·L-1）c1c2c3反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系压强（Pa）p1p2p3反应物转化率下列说法正确的是（ ）A2C1C3 Ba+b=92.4 C2 p1 p3 D1+31专心-专注-专业